Схема контроллера заряда от солнечной батареи
В каждой комплектации солнечной батареи есть особое устройство, позволяющее регулировать затраты энергии и процедуру ее накопления. Такой аппарат называют контроллером заряда. Он занимается как процессом контроля расходования энергии, так и сохранением всей конструкции солнечной батареи в работоспособном состоянии.
Какие функции выполняет контроллер заряда
Независимо от выбора модели устройства, комфортный режим работы солнечной батареи обеспечен должным образом, так как контроллер заряда выполняет ряд функций:
- подбор оптимальной системы заряда
- контроль уровня заряда батареи
- автоматическое включение батареи
- обеспечение защиты от обрыва цепи и неправильной полярности
- контроль расхода энергии
- восполнение заряда
Располагается контроллер заряда между аккумулятором и панелью. Благодаря тому, что устройство выполняет функцию отключения батареи, когда она зарядилась, перезаряд аппарата сводится к минимуму.
Чаще всего производитель сам устанавливает параметры напряжения заряда, но в некоторых моделях можно настраивать границы уровня поступающего тока для успешной работы устройства в определенных условиях эксплуатации.
Поставить контроллер своими руками реально, для этого достаточно обладать базовыми знаниями о процедуре. Если необходимо установить контроллер на гибридную систему автономного питания (применяется два альтернативных источника), тогда использование одного универсального устройства противопоказано. Заряда будет недостаточно, поэтому рекомендуется применение либо одного универсального контроллера, либо двух.
Отличительной чертой качественного контроллера заряда является то, что он всегда учитывает температуру аккумулятора. Разные типы аккумуляторов имеют разные зарядные кривые, поэтому контроллер должен обладать функцией температурного восполнения зарядного напряжения.
Если не использовать данное устройство, то придется самостоятельно контролировать уровень заряда.
Для этого следует применять вольтметр. Не отключив вовремя питание солнечной батареи, вы сократите срок службы аккумулятора, так как он перезарядится, также может произойти выкипание электролита. Установка контроллера позволит избежать этих проблем, благодаря чему система прослужит долгие годы.
Типы контроллеров
Наиболее упрощенными вариантами считаются автоматы отключения заряда. Они занимаются отключением и подключением энергии, когда напряжение подходит к границе установленного значения. Минус такого аппарата — низкий КПД, поэтому в настоящее время они применяются редко.
Для исправной работы солнечной батареи применяются такие типы устройств:
- МРРТ – поиск границы максимальной производительности
- PWM (ШИМ) – широтно-импульсная модуляция
МРРТ позволяет зарядить аккумулятор, у которого расчетное напряжение от солнечной батареи составляет 12 В. Отслеживая точку максимальной производительности, он может преобразовать высокий показатель в низкий.
Чаще всего их применяют в универсальных системах с порядковым подключением. В зависимости от модели такие устройства могут принимать напряжение до
ШИМ-контроллер подходит для конструкций с малой мощностью – до 2 кВт. Они имеют светодиодную индексацию и позволяют увеличить вольтаж солнечной батареи на 30%. Изменяя степень заряда соответственно силе зарядного потока, такое устройство позволяет предотвратить образование газов.
Заряд батареи многоуровневый:
- прямое подсоединение к накопителю солнечной батареи
- абсорбция и стабилизация напряжения
- снижение заряда, поддержание мощности
МРРТ считается более эффективным вариантом, чем ШИМ. Они отлично работают даже при недостаточном количестве света для батареи, а также отличаются высоким КПД.
Выбирая контроллер, учитывайте такие показатели:
- уровень входного и выходного тока
- степень мощности напряжения АБ и показатель напряжения источника питания
Наибольший показатель тока от солнечной батареи не должен превышать входной ток в устройство.
Схема контроллера и инструкция подключения устройства своими руками
Система солнечной батареи состоит из следующих деталей:
- аккумулятора
- светового модуля
- электронного усилителя
- предохранителя
- контроллера
Подключить контроллер своими руками не так уж сложно, главное – подключение соединителей с нужными разъемами и соблюдение полярности. Стандартная схема подключения выглядит таким образом:
- фотоэлектрический модуль подсоединяется к аппарату
- контроллер подсоединяется к системе зарядки
- аккумулятор по второй фазе подсоединяется к контроллеру
- аппарат заряда подключается к инвертору
В зависимости от количества солнечных конструкций схема подсоединения солнечной батареи своими руками может быть нескольких типов:
- смешанная
- последовательная
- параллельная
Первая схема подразумевает подсоединение одноименных клемм батареи и контроллера.
В результате на выходе мы получим напряжение 12 В. Далее происходит присоединение к зарядному устройству по принципу «плюс к плюсу, минус к минусу».
24 В на выходе дает именно последовательная схема. Плюс батареи подключается к минусу второго устройства, потом к контроллеру подсоединяется минус первой, а также последний плюс второй батареи. Аккумулятор подключается по тому же принципу, что и в первом случае.
Смешанная схема применяется для подключения нескольких батарей к контроллеру. Группы устройств соединяются между собой параллельно, после чего подсоединяются к контроллеру.
Принцип подключения не слишком сложен, однако во время разводки не забывайте, какой уровень нагрузки заряда должен быть на выходе.
Как подобрать контроллер заряда для солнечных батарей
Статья посвящена выбору характеристик контроллера заряда аккумуляторов для солнечной электростанции
Вопрос – как выбрать контроллер заряда для солнечной электростанции является одним из главных при расчете солнечной системы.
При всей кажущейся сложности этого вопроса, его можно существенно упростить. Это мы и попытаемся сделать в этой статье.
Итак:
Выбор контроллера заряда является четвертым этапом при расчете солнечной системы. После выбора требуемого инвертора (ссылка), расчета требуемой емкости аккумуляторов и определения требуемой суммарной мощности солнечных панелей можно приступить к выбору контроллера заряда.
О том какие контроллеры бывают и какой тип контроллера выбрать вы можете прочитать тут – Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен
Поэтому останавливаться на этом мы не будем, а приведем способы расчета для двух типов контроллеров PWM (ШИМ) и MPPT.
Подбор PWM (ШИМ) контроллеры заряда АКБ
При подборе контроллера данного типа мы будем прежде всего опираться на 2 основных характеристики это допустимая сила тока (5А, 10А, 20А, 50А) и рабочее напряжение (12В, 24В, 48В).
Немного подробнее об этих характеристиках:
Допустимая сила тока определяет максимальный ток от солнечных панелей который будет выдерживать контроллер.
Рабочее напряжение – это режимы в которых контроллер может функционировать. В зависимости от схемы соединения солнечных панелей и аккумуляторов – мы можем выбрать режим работы – рабочее напряжение.
О том какие варианты соединения Аккумуляторов и Солнечных панелей могут быть, а также как будут определяться рабочие токи и напряжения – вы можете прочитать тут – Варианты подключения Аккумуляторов
И тут – Как подключить Солнечные Панели (Схемы соединения)
Номинальная сила тока одной панели определяется как Номинальная Мощность делить на Номинальное Напряжение
Например:
для 100 ватной панели на 12 вольт мы получим 100/12=8.33А ― для одной такой панели контроллера заряда на 10А и 12В будет достаточно, но при этом надо убедиться, что банк аккумуляторов (если их несколько) собран на 12В.
Включая 2 таких панели последовательно мы получаем номинальное напряжение равное 12В*2=24В и в данном случае потребуется уже контроллер заряда который может работать в режиме 24В, при этом допустимая номинальная сила тока по прежнему остается 10А, поскольку при последовательном включении солнечных панелей, номинальный ток будет равен току одной панели – 8.
33А.
Если мы включим 2 солнечных панели параллельно, то напряжение останется равным 12 В но при этом ток будет суммироваться. В нашем случае 8.33А*2=16.66А а значит контроллера заряда 20А будет достаточно.
При выборе режима включения PWM контроллера очень важно, чтобы вся система была собрана на одно номинальное напряжение – т.е. если мы включаем аккумуляторы на 24В, то и панели и контроллер и инвертор должны быть включены на 24В.
Для того чтобы определить какое максимальное количество панелей можно включить в PWM контроллер при различных режимах включения нужно умножить ток на напряжение режима включения.
Для примера определим какие панели можно включить в контроллер 30А 12/24/48В:
Итак – при включении контроллера в режиме 12 В мы имеем максимальную мощность панелей равную 12В*30А=360Вт – это может быть одна панель на 360Вт с номинальным напряжением 12В, 2 панели по 180Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно, 4 панели по 90Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно и так далее
При включении контроллера в режиме 24В ― имеем 24В*30А=720Вт – можно включить 6 панелей по 120Вт с номинальным напряжением 12В при этом соединив по 2 панели последовательно и затем 3 таких цепи параллельно, или другие различные варианты как в предыдущем режиме
Мы также можем включить этот контроллер в режиме 48В и тогда получим максимальную мощность панелей 48В*30А=1440Вт.
Другим важным ограничением при выборе PWM контроллера заряда считается Емкость банка аккумуляторов. Считается, что ток заряда аккумуляторов должен быть не менее 10% от значения емкости банка аккумуляторов, т.е. для аккумулятора на 100Ач нужен ток контроллера не менее 10А. При последовательном включении аккумуляторов номинальное напряжение остается неизменным, а вот емкость суммируется соответственно для двух 100Ач АКБ включенных последовательно, ток нужен уже 20А. Поэтому старайтесь выбирать режим работы контроллера так, чтобы ток заряда банка аккумуляторов не был больше номинального тока контроллера.
Подбор MPPT контроллера заряда АКБ
В случае выбора такого контроллера ситуация обстоит немного проще. Такие контроллеры преобразовывают любое напряжение панелей на входе в контроллер в требуемое номинальное для зарядки аккумуляторов.
У таких контроллеров важна еще одна характеристика – максимальное напряжение холостого хода солнечных панелей и в данном случае она определяет количество панелей и схему включения.
Напряжение холостого хода любой панели указано в инструкции к солнечной панели или на самой панели с обратной стороны называется Uoc (U open circuit). Например для панели 150Вт (Моно) 12В напряжение холостого хода составляет порядка 23В.
Что касается подбора контроллера по току – ситуация аналогичная PWM контроллерам.
Например в контроллер MPPT на 60А и 150В Напряжение холостого хода можно включить последовательно 6 моно панелей по 150 Вт с напряжением холостого хода 23В (23В* 6=138В меньше 150В). При этом включить параллельно эти же 6 панелей мы не сможем, поскольку для каждой панели номинальный ток будет равен 150Вт/12В=12,5А. А это значит что включив параллельно 4 таких панели мы получим ток уже 50А. Поэтому в данном случае очень важно определить схему включения панелей так, чтобы получить максимальную суммарную мощность.
При использовании данных панелей мы можем подключить до 24 таких панелей – по 6 панелей последовательно и далее 4 цепочки параллельно.
На этом все сложности выбора контроллеров заряда заканчиваются.
Есть более научные способы расчета требуемых характеристик контроллеров, но в целом результаты таких расчетов не будут существенно отличаться от предложенного нами способа. Если Вам интересны такие способы расчета ― следите за появлением новых статей ― мы будем стараться подробно разбирать все нюансы.
Самодельные автономные солнечные контроллеры заряда — DIY Солнечная энергия
Солнечные контроллеры заряда На протяжении многих лет многие производители присылали мне коробки с различными контроллерами заряда, и я обнаружил, что они являются полным хламом, переоценены или отсутствуют ключевая особенность. Это страшная проблема, потому что, если солнечный контроллер заряда выйдет из строя, ваш автомобиль может сгореть дотла. Из-за проблем с контролем качества, дешевых материалов и плохой конструкции многие солнечные контроллеры заряда опасны для использования.
Основные характеристики, на которые следует обратить внимание:
- Это настоящий контроллер MPPT, обеспечивающий эффективность 99 % ). Эту функцию очень трудно найти, но она присутствует во всех контроллерах, которые я рекомендую.
- Температурная компенсация — увеличивает срок службы ваших батарей.
- Профили ручной зарядки (зарядка любых типов батарей): Только для опытных пользователей. Это позволит вам точно настроить профиль заряда для конкретной батареи
- Большой и прочный входной разъем, который может работать с проводами большого сечения (очень трудно найти)
- Отличные отзывы на Amazon
Контроллеры заряда от солнечных батарей — это круто, но вы можете сэкономить кучу денег, используя «все в одном». один «коробка солнечной системы. Обычно он имеет массивный контроллер солнечной зарядки, и этот вариант намного дешевле, чем любой из контроллеров ниже.
Ознакомьтесь с ними, нажав здесь Варианты контроллера солнечной зарядки(Я получаю комиссию за покупки, сделанные по ссылкам ниже)
Все эти контроллеры заряда имеют отличные отзывы и будут отлично работать, но у них есть некоторые ключевые отличия:
MPPT серии Renogy Rover
Лучший контроллер по цене | Victron MPPT
Если вы используете литиевую батарею или настраиваемые профили зарядки, приобретите этот контроллер. | Серия Epever Tracer-BN MPPT
Если вы используете стандартную литиевую батарею SLA/FLA/вставную литиевую батарею, приобретите этот контроллер |
Доступны некоторые удаленные экраны, недоступные на Amazon и не очень хорошие отзывы.
на странице моей батареи tesla). Чрезвычайно трудно заставить эту штуку подключиться к компьютеру для программирования. Даже не пытайтесь. Используйте экран mt-50.Контроллер с лучшим соотношением цены и качества: серия Renogy Rover
Комплект контроллера заряда MPPT 20 А: Комплект контроллера заряда MPPT 30 А: Комплект контроллера заряда MPPT 40 А: Комплект контроллера заряда MPPT 100 А: |
Солнечная входная мощность: Если вам нужен контроллер самого высокого качества с мониторингом bluetooth, простым редактированием профиля зарядки и вы готовы выложить немного денег, купите это:
3Максимальное входное напряжение 100 В, совместимый аккумуляторный блок на 12/24 ВКонтроллеры заряда от солнечных батарей: Контроллер на 15 А Нажмите здесь, чтобы приобрести 20 -й контроллер нажмите здесь, чтобы приобрести купить |
Если вам нужно лучшее из лучшего, и у вас есть большой массив солнечной энергии
, который будет производить менее 150 вольт, используйте это:
150 Вход максимума вольта, 24. 45 AMP -контроллер Контроллер на 60 А 3440 Вт при 48 вольт 70 AMP Controller |
12.36/36/48 Совместимость с батарейным батареем вольт Если вы строите массивную систему, обратите внимание на новую линейку Victron RS. Они могут работать до 450В!
Это лучший из лучших контроллеров заряда от солнечных батарей. Несколько трекеров (хорошо, если у вас несколько массивов) могут обрабатывать панели, и вы можете запрограммировать все, что считаете нужным. Контроллер на 100 А Контроллер 200 А |
Вы не можете купить лучший автономный солнечный контроллер заряда. Надежный контроллер заряда от солнечных батарей, который сложно запрограммировать
Если вы используете герметичный свинцово-кислотный аккумулятор AGM или рекомендуемый вставной литиевый аккумулятор, вам не нужно ничего программировать. Вы подключаете этот контроллер к своей системе, и все готово. Этот контроллер может все, но трудно запрограммировать пользовательские профили заряда. Если вы прочитаете руководство и уделите ему час или около того, вы сможете заставить этот контроллер работать с любой химией. Комплект контроллера заряда MPPT 40 А: |
Если вы используете обычные батареи, вам вообще не нужно беспокоиться об этом.Если вы хотите использовать этот контроллер для зарядки литиевых аккумуляторов необычного/нестандартного напряжения (таких как батарея tesla/nissan leaf), вы можете изменить параметры контроллера заряда вручную с помощью mt-50:
- Перейдите в главное меню и выберите «4. Параметры управления». В этом меню используйте клавиши со стрелками для навигации и просмотра текущих параметров профиля заряда.
- Если вы хотите изменить параметр, удерживайте кнопку «ОК». Если он запрашивает ввод пароля, оставьте его пустым и удерживайте кнопку «ОК».
Вы увидите, что число мигает, и вы можете использовать стрелки для изменения параметра. - Когда вы закончите редактирование параметра, нажмите «ОК», и вам будет предложено сохранить настройки. Нажмите «ок» еще раз. Вам нужно повторять этот процесс каждый раз, когда вы меняете параметры на экране (поэтому вы можете редактировать только два параметра одновременно).
- Когда вы закончите редактирование, используйте стрелки навигации, чтобы убедиться, что все изменения сохранены.
- Подключите вашу систему к солнечной энергии и следите за напряжением заряда. Если он заряжается до предельного напряжения заряда, которое вы запрограммировали, все готово.
Вы увидите, что число мигает, и вы можете использовать стрелки для изменения параметра. Гораздо проще использовать экран mt-50 для программирования этого контроллера, чем подключать его к компьютеру. Если вы попытаетесь подключить его к компьютеру, у вас будут проблемы. Обычно мне требуется около часа, чтобы подключить его. Это большая боль в заднице.
Контроллер заряда MidNite Solar DIY с синим зубом — MNBTDIY
{«id»:7038066950304,»title»:»Контроллер заряда MidNite Solar DIY с синим зубом — MNBTDIY»,»handle»:»midnite-solar-diy- Charge-controller-blue-tooth-dongle-mnbtdiy»,»description»:»\u003cp\u003e>cspan data-mce-fragment=\»1\»\u003eЭто ключ Blue Tooth для \ u003ca title=\» Контроллер заряда MidNite MNMPPT60DIY для продажи 60a-150vdc-mnmppt60diy\»\u003eMNMPPT60DIY контроллер заряда\u003c\/a> от MidNite Solar.
Этот адаптер позволяет подключить bluetooth к вашему телефону Android или Apple. С помощью приложения для телефона вы можете отслеживать активность контроллера заряда, просмотрите журналы и запрограммируйте контроллер заряда и функции загрузки без особых усилий. te Solar DIY Charge Controller Blue Tooth Dongle — Руководство пользователя MNBTDIY\» href=\»https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0079\/6003\/5417\/files\/10-528-1_REV-MNMPPT60DIY_Manual.pdf?v=1633122495\»\u003eMidNite Solar DIY Контроллер заряда Blue Tooth Dongle — Руководство пользователя MNBTDIY\u003c\/a\u003e\u003cbr\u003e \u003c\/span\u003e\u003c\/p\u003e»,»published_at»:»2021-10-01T15:16:44-06:00″,»created_at»:»2021-10-01T15:16:45 -06:00″,»vendor»:»Midnite Solar»,»type»:»Большой контроллер заряда»,»tags»:[«Все продукты»,»Бренд_Midnite Solar»,»feed-sl-33″,»Большой Контроллеры заряда», «Ток нагрузки_30+ ампер», «Макс. PV VOC_100-150 вольт», «Контроллеры заряда Midnite MPPT», «Контроллер заряда Type_Charge Large», «Type_MPPT»], «price»: 3300, «price_min»: 3300,» price_max»: 3300, «доступно»: true, «price_varies»: false, «compare_at_price»: 3900,»compare_at_price_min»:3900,»compare_at_price_max»:3900,»compare_at_price_varies»:false,»варианты»:[{«id»:41086805311648,»title»:»Заголовок по умолчанию»,»option1″:»Заголовок по умолчанию», «option2″:null,»option3″:null,»sku»:»MNBTDIY»,»requires_shipping»:true,»taxable»:false,»featured_image»:null,»доступно»:true,»name»:»MidNite Контроллер заряда Solar DIY Blue Tooth Dongle — MNBTDIY»,»public_title»:null,»options»:[«Название по умолчанию»],»price»:3300,»weight»:454,»compare_at_price»:3900,»inventory_management»: null,»штрихкод»:»»,»requires_selling_plan»:false,»selling_plan_allocations»:[]}],»images»:[«\/\/cdn.
shopify.com\/s\/files\/1\/ 0079\/6003\/5417\/products\/image_2021-10-01_152027.png?v=1633123231″],»featured_image»:»\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/ 0079\/6003\/5417\/products\/image_2021-10-01_152027.png?v=1633123231″,»options»:[«Title»],»media»:[{«alt»:»MidNite Solar DIY Charge Контроллер Blue Tooth Dongle — MNBTDIY»,»id»:22833441767584,»position»:1,»preview_image»:{«aspect_ratio»:0,9,»height»:399,»width»:359,»src»:»https: \/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0079\/6003\/5417\/products\/image_2021-10-01_152027.png?v=1633123231″},»aspect_ratio»: 0,9,»height»:399,»media_type»:»image»,»src»:»https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0079\/6003\/5417\ /products\/image_2021-10-01_152027.png?v=1633123231″,»width»:359}],»requires_selling_plan»:false,»selling_plan_groups»:[],»content»:»\u003cp\u003e\u003cspan data -mce-fragment=\»1\»>Это ключ Blue Tooth для \u003ca title=\»Контроллер заряда MidNite MNMPPT60DIY для продажи\» href=\»https:\/\/www.solarpanelstore.com\/ collections\/midnite-mppt-controllers\/products\/midnite-solar-diy-charge-controller-mppt-60a-150vdc-mnmppt60diy\»>MNMPPT60DIY контроллер заряда\u003c\/a>003e от MidNite Solar.
Этот адаптер позволяет для подключения bluetooth к телефону Android или Apple. С помощью приложения для телефона вы можете отслеживать активность контроллера заряда, просматривать журналы и программировать контроллер заряда и загружать функции без особых усилий. \u003c\/strong\u003e\u003cbr\u003e\u003ca title=\»MidNite Solar DIY Контроллер заряда Blue Tooth Dong le — Руководство пользователя MNBTDIY\» href=\»https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0079\/6003\/5417\/files\/10-528-1_REV-MNMPPT60DIY_Manual.pdf?v=1633122495\»\u003eMidNite Solar DIY Контроллер заряда Blue Tooth Dongle — Руководство пользователя MNBTDIY\u003c\/a\u003e\u003cbr\u003e \u003c\/span\u003e\u003c\/p\u003e»}
- Домашний
- MidNite Solar DIY Контроллер заряда Blue Tooth Dongle — MNBTDIY
Описание продукта
Название по умолчанию — 33,00 долл.
США
33,00 долл. США $39,00
Достигнуто максимальное доступное количество.
Это ключ Blue Tooth для контроллера заряда MNMPPT60DIY от MidNite Solar. Этот адаптер позволяет подключить bluetooth к вашему телефону Android или Apple. С помощью приложения для телефона вы можете отслеживать активность контроллера заряда, просматривать журналы и программировать контроллер заряда и загружать функции без особых усилий.
Документы:
Контроллер заряда MidNite Solar DIY Blue Tooth Dongle — Руководство пользователя MNBTDIY
Сопутствующие товары
Автоматический выключатель MidNite Solar Din Mount MNEPV 1-63A (выберите номинальный ток) — MNEPV(X)
18,62 $
Корпус батарейного отсека для автономных солнечных батарей — BBA-2
526,00 $
Удлинитель провода MC4 PV, 15 футов, положительный — 15-MC4-POS
26,39 $
MC4 Удлинитель провода PV 15 футов, отрицательный — 15-MC4-NEG
26,39 $
Солнечная панель SolarLand 20 Вт 12 В — SLP020-12U
63,80 $
Распродажа
Контроллер заряда MidNite Solar Classic 150 MPPT — CLASSIC 150
644,00 $ $925,00
Панель солнечных батарей Go Power 190 Вт 12 В — GP-PV-190M
447,99 $
Разъем MC4 PV Male 10AWG-12AWG- 18-32.
